Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Tanin dari Kuli Buah Kako dengan Kapasitas 2.000 Ton Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN TANIN DARI KULIT BUAH
KAKAO DENGAN KAPASITAS
2.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sidang Sarjana Teknik Kimia

DISUSUN OLEH

Nimrod Sitorus
120425003

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmat, berkat dan karunianya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini dengan judul ―Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Tanin dari
Kuli Buah Kako dengan Kapasitas 2.000 Ton/Tahun.”
Pra rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan
merupakan salah satu syarat untuk menempuh ujian sarjana pada Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini, Penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak.
Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir Bambang Trisakti,MT, selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing Penulis dengan penuh kesabaran serta memberi masukan sehingga
Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.
2. Bapak Mhd. Hendra S.Ginting, ST, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir yang
telah banyak memberikan pengarahan dan masukan kepada Penulis selama
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Kimia yang telah

memberikan ilmu dan pengalaman yang sangat berharga kepada Penulis.
4. Ibunda Tercinta H. Sitorus dan R. Tambunan yang telah banyak berkorban dan
memberikan didikan serta doa untuk penulis.
5. Kakak/Adik Penulis yang memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.
6. Teman-teman angkatan 2012 dan 2013 ekstensi Teknik Kimia yang memberikan
dukungan dan semangat kepada penulis.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak
terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat berharap saran dan kritik dari
pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulis ini. Akhir

kata,

Semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih.
Medan, Agustus 2015
Penulis

Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Tanin dibuat dari bahan utama kulit buah kakao dan etanol. Bahan-bahan
baku dicampur di dalam ekstraktor kemudian dipisahkan di dalam evaporator dengan
kondisi operasi adalah 85oC dan tekanan 1 atm. Tanin yang dihasilkan berupa serbuk
dengan ukuran 200 mesh.
Pabrik tanin ini direncanakan akan berbahan baku 1.500 ton/tahun sehingga
dapat menghasilkan tanin 208,3 kg/jam dan beroperasi selama 300 hari kerja dalam
setahun. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Kecamatan Air Batu,
Kabupaten Asahan, Sumatera Utara. dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar
19.400 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah 144
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan
struktur organisasi adalah sistem garis.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut:
a. Total modal investasi

: Rp 372.528.202.069,-

b. Biaya Produksi

: Rp 338.554.362.233,-

c. Hasil penjualan/ tahun

: Rp. 525.005.616.210,-.

d. Laba Bersih

: Rp 131.223.457.165,-

e. Profit Margin

: 35,69 %

f. Break Even Point (BEP)

: 30,36 %

g. Return on Investment (ROI)

: 35,22 %

h. Pay Out Time (POT)

: 2,84 tahun

i. Return On Network (RON)

: 58,70 %

j. Internal Rate of Return (IRR)

: 47.93 %

Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik
Pembuatan Tanin dari kulit buah kakao ini layak didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ....................................................................................... i
DAFTAR ISI ..................................................................................................... ii
DAFTAR TABEL............................................................................................ vii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ ix
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ I-1
1.1. Latar Belakang ......................................................................................... I-1
1.2. Perumusan Masalah ................................................................................. I-2
1.3. Tujuan Perancangan Pabrik...................................................................... I-2
1.4. Manfaat Perancangan Pabrik.................................................................... I-3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... II-1
2.1. Tanaman Kakao ...................................................................................... II-1
2.2. Tanin ....................................................................................................... II-3
2.2.1. Kegunaan Tanin .................................................................................. II-4
2.2.2. Spesifikasi Produk............................................................................... II-4
2.2.3. Kulit Kakao ......................................................................................... II-5
2.2.4. Proses Pembuatan Tanin ..................................................................... II-6
2.2.4.1. Ekstraksi dengan Pelarut Air ........................................................ II-6
2.2.4.2. Ekstraksi dengan Pelarut Metanol ................................................ II-6
2.2.4.3. Ekstraksi dengan Pelarut Etanol ................................................... II-6
2.3. Tahapan Proses........................................................................................ II-6

2.3.1. Penyimpanan Kulit Buah Kakao di Gudang Bahan Baku .................. II-6
2.3.2. Proses Penghalusan Bahan Baku ........................................................ II-7
2.3.3. Proses Ekstraksi .................................................................................. II-7
2.3.4. Proses Pengendapan ........................................................................... II-7
2.3.5. Proses Pemisahan Tanin ..................................................................... II-7
2.3.6. Proses Akhir ....................................................................................... II-8
BAB III NERACA MASSA .......................................................................... III-1
BAB IV NERACA ENERGI ........................................................................ IV-1
BAB V SPESIFIKASI ALAT ........................................................................ V-1

Universitas Sumatera Utara

5.1. Gudang Bahan Baku (GBB) ................................................................... V-1
5.2. Tangki Etanol (T-101)............................................................................. V-1
5.3. Hammer Crusher (HC-101)..................................................................... V-1
5.4. Ball Mill (BM-101) ................................................................................. V-2
5.5. Tangki Extraktor (T-102) ........................................................................ V-2
5.6. Filter Press (FP-101) ............................................................................... V-2
5.7. Tangki Pengendapan (T-103) .................................................................. V-3
5.8. Evaporator (E-101).................................................................................. V-3

5.9. Kondensor (CR-101) ............................................................................... V-4
5.10. Destilasi (DE-101) .................................................................................. V-4
5.11. Rotary Dryer (RD-101) ........................................................................... V-4
5.12. Rotary Cooler (RC-101) .......................................................................... V-5
5.13. Belt Conveyer (BC-101) ......................................................................... V-5
5.14. Belt Conveyer (BC-102) ......................................................................... V-5
5.15. Bucket Elevator (BE-101) ....................................................................... V-6
5.16. Belt Conveyer (BC-103) ......................................................................... V-6
5.17. Screw Conveyer (SC-101) ...................................................................... V-6
5.18. Screw Conveyer (SC-102) ...................................................................... V-7
5.19. Ball Mill (BM-101) ................................................................................. V-7
5.20. Gudang Produk (GP) ............................................................................... V-7
5.21. Packing Unit ............................................................................................ V-8
5.22. Pompa Etanol (P-101) ............................................................................. V-8
5.23. Pompa Ekstraktor (P-102) ....................................................................... V-8
5.24. Pompa Tangki Pengendapan (P-103) ...................................................... V-9
5.25. Pompa Filter Press (P-104) ..................................................................... V-9
5.26. Pompa Kondensor (P-105) ...................................................................... V-9
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ................ VI-1
6.1. Instrumentasi ...........................................................................................VI-1

6.2. Keselamatan Kerja ..................................................................................VI-4
6.3. Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Tanin dari Kulit Buah
Kakao ......................................................................................................VI-6
6.3.1. Pencegahan terhadap kebakaran dan peledakan ...............................VI-6

Universitas Sumatera Utara

6.3.2. Peralatan Perlindungan Diri ..............................................................VI-7
6.3.3. Keselamatan Kerja terhadap Listrik ..................................................VI-7
6.3.4. Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan ......................................VI-8
6.3.5. Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis .............................................VI-8
BAB VII UTILITAS ..................................................................................... VII-1
7.1. Kebutuhan Uap (Steam) ......................................................................... VII-1
7.2. Kebutuhan Air ........................................................................................ VII-2
7.2.1. Screening .......................................................................................... VII-6
7.2.2. Sedimentasi ...................................................................................... VII-6
7.2.3. Klarifikasi ......................................................................................... VII-6
7.2.4. Filtrasi .............................................................................................. VII-7
7.2.5. Demineralisasi .................................................................................. VII-8
7.2.6. Deaerator ......................................................................................... VII-11

7.3. Kebutuhan Bahan Kimia ....................................................................... VII-12
7.4. Kebutuhan Listrik.................................................................................. VII-13
7.5. Kebutuhan Bahan Bakar ....................................................................... VII-14
7.6. Unit Pengolahan Limbah....................................................................... VII-15
7.6.1. Bak Penampungan .......................................................................... VII-18
7.6.2. Bak Pengendapan Awal .................................................................. VII-19
7.6.3. Bak Netralisasi ................................................................................ VII-19
7.7. Spesifikasi Peralatan Utilitas................................................................. VII-20
7.7.1. Screening (SC) ................................................................................ VII-20
7.7.2. Pompa Screening (PU-01)............................................................... VII-20
7.7.3. Bak Sedimentasi (BS) ..................................................................... VII-21
7.7.4. Tangki Pelarutan Alum (Al2(SO4)3) (TP-01) .................................. VII-21
7.7.5. Tangki Pelarutan soda abu (Na2CO3) (TP-02) ................................ VII-22
7.7.6. Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H2SO4) (TP-03) ............................ VII-22
7.7.7. Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) .................................................... VII-23
7.7.8. Tangki Pelarutan Kaporit (Ca(ClO)2) (TP-05) ................................ VII-23
7.7.9. Tangki Utilitas 1 (TU-01) ............................................................... VII-24
7.7.10. Clarifier (CL) .................................................................................. VII-24
7.7.11. Sand Filter (SF)............................................................................... VII-25

Universitas Sumatera Utara

7.7.12. Tangki Utilitas 2 (TU-02) ............................................................... VII-25
7.7.13. Cation Exchanger (CE) ................................................................... VII-25
7.7.14. Anion Exchanger (AE) .................................................................... VII-26
7.7.15. Menara Pendingin Air / Water Cooling Tower (CT) ...................... VII-26
7.7.16. Deaerator (DE) ................................................................................ VII-26
7.7.17. Ketel Uap (KU) ............................................................................... VII-27
7.7.18. Pompa Screening (PU-1)................................................................. VII-27
7.7.19. Pompa Alum.................................................................................... VII-28
7.7.20. Pompa soda abu............................................................................... VII-28
7.7.21. Pompa clarifier ................................................................................ VII-28
7.7.22. Pompa sand filtrasi .......................................................................... VII-29
7.7.23. Pompa menara pendingin air ........................................................... VII-29
7.7.24. Pompa Kation Exchanger ................................................................ VII-30
7.7.25. Pompa Pelarutan Asam Sulfat ......................................................... VII-30
7.7.26. Pompa Pelarutan NaOH .................................................................. VII-30
7.7.27. Pompa Pelarutan daerator ............................................................... VII-31
7.7.28. Pompa Anion Exchanger................................................................. VII-31
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ................................. VIII-1
8.1. Lokasi Pabrik ........................................................................................ VIII-1
8.2. Tata Letak Pabrik .................................................................................. VIII-3
8.3. Perincian Luas Tanah ............................................................................ VIII-4
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ............... IX-1
9.1. Bentuk Hukum Badan Usaha ..................................................................IX-1
9.2. Manajemen Perusahaan...........................................................................IX-2
9.3. Organisasi Perusahaan ............................................................................IX-2
9.4. Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ....................................IX-3
9.4.1. Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ..........................................IX-3
9.4.2. Dewan Komisaris ..............................................................................IX-3
9.4.3. General Manager ...............................................................................IX-4
9.4.4. Sekretaris ...........................................................................................IX-4
9.4.5. Manajer Teknik .................................................................................IX-4
9.4.6. Manajer Produksi ..............................................................................IX-5

Universitas Sumatera Utara

9.4.7. Manajer Umum dan Keuangan ........................................................IX-5
9.5. Sistem Kerja ............................................................................................IX-5
9.6. Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan.............................................IX-7
9.7. Sistem Penggajian ...................................................................................IX-8
9.8. JAMSOSTEK dan Fasilitas Tenaga Kerja .............................................IX-10
BAB X ANALISA EKONOMI ..................................................................... X-1
10.1. Modal Investasi ....................................................................................... X-1
10.1.1. Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI).................. X-1
10.1.2. Modal Kerja / Working Capital (WC) .............................................. X-3
10.2. Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ....................................... X-4
10.2.1. Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) .......................................................... X-4
10.2.2. Biaya Variabel (BV) / Variabel Cost (VC) ....................................... X-4
10.3. Bonus Perusahaan .................................................................................. X-5
10.4. Perkiraan Rugi / Laba Usaha................................................................... X-5
10.5. Analisa Aspek Ekonomi .......................................................................... X-5
10.5.1. Profit Margin (PM) ........................................................................... X-5
10.5.2. Break Even Point (BEP).................................................................... X-6
10.5.3. Return on Investment (ROI) .............................................................. X-6
10.5.4. Pay Out Time (POT) ......................................................................... X-7
10.5.5. Return on Network (RON) ................................................................ X-7
10.5.6. Internal Rate of Return (IRR) ........................................................... X-8
BAB XI KESIMPULAN ............................................................................ XI-1
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ........................... LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI ......................... LB-1
LAMPIRAN C SPESIFIKASI ALAT ..................................................... LC-1
LAMPIRAN D SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS .................... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI ..................... LE-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data statistik impor tannin di Indonesia ........................................ I-2
Tabel 2.1 Luas Areal Dan Produksi Tanaman Kakao di Indonesia .............. II-2
Tabel 2.2 Data Statistik Ekspor Kakao ......................................................... II-3
Tabel 2.3 Produksi Perkebunan Kakao di Sumatera Utara ........................... II-3
Tabel 2.4 Harga Tanin Berdasarkan Ukuran Kemasan Tanin ...................... II-5
Tabel 2.5 Spesifikasi Kimia Tanin di Pasaran Dunia ................................... II-5
Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Ekstraksi (T-102) .............................. III-2
Tabel 3.2 Neraca Massa pada Filter Press (FP-101) .................................... III-2
Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pengendapan (T-103) ....................... III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa pada Evaporator (E-101) ....................................... III-3
Tabel 3.5 Neraca Massa pada Kondensor (CR-101) ..................................... III-3
Tabel 3.6 Neraca Massa pada Destilasi (DE-101) ........................................ III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa pada Kondensor (CR-102) ..................................... III-3
Tabel 3.8 Neraca Massa pada Rotar Dryer (RD-101) .................................. III-4
Tabel 3.9 Neraca Massa pada Rotary Cooler (RC-101) ............................... III-4
Tabel 3.10 Neraca Massa pada Ball Mill (BM-102) ..................................... III-4
Tabel 4.1 Neraca Energi pada Tangki Ekstraksi (T-102) .............................IV-1
Tabel 4.2 Neraca Energi pada Filter Press (FP-101).....................................IV-2
Tabel 4.3 Neraca Energi dalam Tangki Pengendapan (T-103) .....................IV-2
Tabel 4.4 Neraca Energi dalam Evaporator (E-101) .....................................IV-2
Tabel 4.5 Neraca Energi dalam Kondensor (CR-101) ..................................IV-3
Tabel 4.6 Neraca Energi pada Destilasi (DE-101) ........................................IV-3
Tabel 4.7 Neraca Energi pada Kondensor (CR-102) ....................................IV-3
Tabel 4.8 Neraca Energi pada Rotary Dryer (RD-101) ................................IV-3
Tabel 4.9 Neraca Energi dalam Rotary Cooler (RC-101).............................IV-4
Tabel 4.10 Neraca Energi dalam Ball Mill (BM-102) ..................................IV-4
Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada pra-rancangan
pabrik pembuatan tanin dari kulit buah kakao..............................VI-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Steam Pabrik Tanin ................................................... VII-1

Universitas Sumatera Utara

Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin 30% .................................................... VII-2
Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Kebutuhan ................................................ VII-3
Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai ...................................................................... VII-5
Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik untuk Utilitas ................................ VII-13
Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah .................................................................. VIII-4
Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift .......................................................IX-6
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ..........................................IX-7
Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan .............................................................IX-8

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kulit buah kakao ....................................................................... II-1
Gambar 2.2 Struktur Tanin ........................................................................... II-3
Gambar 7.1 Lokasi Pabrik............................................................................ VII-4
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik .................................................................... VIII-5

Universitas Sumatera Utara